定向凝固AZ31镁合金晶粒取向及力学性能研究

采用自行设计的定向凝固装置制备了AZ31镁合金铸件,通过金相观察、XRD分析和室温压缩试验,研究定向凝固工艺对AZ31镁合金晶粒取向和常温力学性能的影响。结果表明:定向凝固制备的AZ31镁合金铸件具有柱状晶组织,第二相呈球状弥散分布于晶粒内部。由于温度梯度的影响,晶体规律性地定向生长,呈现较明显的[1010]择优取向。该铸件在常温力学性能和塑性成形性能上表现出各向异性的特点。     

双辊快淬制备镁合金薄带碎片的工艺研究

普通铸造镁合金的力学性能、抗腐蚀性能及室温塑性都较差,至今它的应用仍受到限制。快速凝固能显著细化晶粒,大幅度提高综合性能,为镁合金的广泛应用提供了一种可行途径。本研究利用雾化技术将液流破碎成细小液滴,用双辊熔体旋铸法制备了AZ91镁合金薄带碎片,其微观组织细小,平均显微硬度比铸态的有很大提高。文中介绍了镁合金快速凝固薄带碎片的制备原理及工艺方法,分析了后续热处理对快速凝固薄带碎片微观组织的影响。     

固溶处理对ZK60合金组织及性能的影响

对铸态及固溶处理后的ZK 60镁合金的组织、拉伸和锻造性能进行了研究,铸态ZK 60镁合金中β相成连续网状分布,力学性能和变形极限较低,经390℃×16h固溶处理后,β相部分或全部溶入基体中,呈不连续点状分布,抗拉强度和屈服强度较铸态提高14%和28%,伸长率(13%)较铸态提高70%。固溶处理后锻造开裂极限达到85%,较铸态提高20%～25%。结果表明,β相的减少使应力集中和裂纹扩展的可能性减小,有效避免了裂纹的产生和传播,明显提高了ZK 60合金的力学性能和加工性能。     

AZ31镁合金板材超塑性气胀成形研究

研究了AZ31镁合金板材不同工艺条件下的气胀成形性能。实验表明，胀形高度随温度的升高而增大，且应变速率敏感指数值均大于0.3。在673K,0．7MPa下胀形25min所得的胀形件胀形高度达23．34mm，高径比为0．67。由金相及SEM电镜观察可知，在胀形件的顶端晶界处聚集了大量空洞。通过动态再结晶，晶粒得到了很大细化。并且随变形程度的增大，晶粒细化更明显。AZ31镁合金板材的超塑性胀形主要由晶界滑移控制，动态再结晶则为重要的辅助机制。     

细晶超塑性变形及其在镁合金中的研究现状

介绍了镁合金作为结构件的优越性及其应用受到限制的原因；描述了超塑性变形的特征、研究方向及超塑性变形的模型；综述了细晶对超塑性的影响，镁合金中的细化晶粒工艺，镁合金的塑性变形机制及细晶镁合金的超塑性变形机制。指出如果超塑性成形能够在镁合金中得到成功的应用，则可大大拓宽镁合金的实际应用领域。     

铸态Mg-4Zn-xGa合金的组织与性能研究

采用金相分析、扫描电镜分析、拉伸测试和耐腐蚀性能测试等手段,研究了Ga含量(质量分数为1%,2%和5%)对铸态Mg-4Zn基合金显微组织、力学性能和耐生体腐蚀性能的影响。结果表明:Ga的加入可以明显细化铸态合金的晶粒,增加合金中第二相的体积分数,显著提高合金的强度和塑性。其中Mg-4Zn-2Ga合金的综合性能最佳,其抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为233 MPa、90 MPa和24%,比基体合金分别提高了13.6%、76.5%和33.3%。然而,Ga的加入降低了Mg-4Zn合金的耐生体腐蚀性能,但是Mg-4Zn-5Ga合金的耐蚀性优于Mg-4Zn-2Ga和Mg-4Zn-1Ga合金。铸态Mg-4Zn-5Ga合金在37℃Hank's溶液中浸泡7 d的平均腐蚀速率为2.3 mg/(cm~2·d),腐蚀电流密度为29.5μA/cm~2。     

多层喷射沉积板坯设备的优化设计

将原始多层喷射沉积板坯设备改为由计算机控制，步进电机驱动，钢丝卷筒结构传动，介绍了该设备的设计思路，实际生产应用表明，优化后的设备操作简单平稳，工作环境良好，制备出的板坯形貌平整，厚薄均匀。     

异步轧制对AZ31镁合金板材组织和性能的影响

对不同轧制温度、道次压下量以及轧制路径等工艺条件下所制备的AZ31镁合金板材的组织和性能进行了研究。结果表明,当温度由623K升到723K时,晶粒发生长大,孪晶消失,板材的抗拉强度由275MPa降到250MPa,伸长率则由14.5%增加到18%;当道次压下量从5%增加到20%时,晶粒逐渐得到细化,板材的抗拉强度由道次压下量为5%时的265MPa增加到20%时的300MPa,伸长率则由18%降到15%;轧制路径的改变,使不同板材中孪晶的数量产生改变,路径A中的孪晶较多,伸长率较低,强度较高,路径D中的孪晶较少,伸长率较高,强度较低。     

镁合金织构与各向异性

介绍了镁合金变形及退火织构的组分与特点,论述了在挤压、轧制、等径角挤压等塑性变形及退火过程中镁合金织构的演变规律及形成机理,分析了织构与镁合金力学性能的基本关系,探讨了合金元素、变形温度、应变速度、外加应力及晶粒度等基本因素对镁合金织构特征与各向异性的影响.结果表明:织构对镁合金力学性能的影响,其实质是通过改变各滑移系特别是{0001}[1120]基面滑移系的Schmid因子、产生织构强化或软化而实现的.     

变形量和变形速率对AM60铸锭压缩过程中孪晶的影响

在电子万能试验机上对铸态AM60镁合金进行室温压缩试验,研究了在变形量分别为3．3％,10％,12％,20％,26％以及变形速率为0．2,0．5,2,5mm／min时压缩变形组织中孪晶的形态。结果表明：在塑性变形初期,只有少量晶粒内出现孪晶,孪晶较宽;而在变形末期,孪晶几乎分布于所有晶粒中,且出现了细而长的孪晶。随着变形速率的增大,孪晶变细,并且孪晶的密度增大,试样的屈服强度、抗压强度都升高。